דנאַ מעטאַלאַטיאָן טעסטינג קאַמביינד מיט סמאַרטפאָנעס פֿאַר פרי זיפּונג פון טומאָרס און לוקימיאַ זיפּונג מיט אַ אַקיעראַסי פון 90.0%!

פרי דיטעקשאַן פון ראַק באזירט אויף פליסיק ביאָפּסי איז אַ נייַע ריכטונג פון ראַק דיטעקשאַן און דיאַגנאָסיס פארגעלייגט דורך די יו. עס. נאַשאַנאַל ראַק אינסטיטוט אין די לעצטע יאָרן, מיט דער ציל פון דיטעקטינג פרי ראַק אָדער אפילו גראָאַנסעראַס ליזשאַנז. עס איז וויידלי געניצט ווי אַ ראָמאַן בייאָמאַרקער פֿאַר דער פרי דיאַגנאָסיס פון פאַרשידן מאַליגניסיז, אַרייַנגערעכנט לונג ראַק, גאַסטראָוינטעסטאַנאַל טומאָרס, סיליאָמאַס און גיינאַקאַלאַדזשיקאַל טומאָרס.

די ימערדזשאַנס פון פּלאַטפאָרמס צו ידענטיפיצירן מעטאַלאַטיאָן לאַנדשאַפט (מעטהילסקאַפּע) בייאָמאַרקערס האט דער פּאָטענציעל צו פֿאַרבעסערן יגזיסטינג יגזיסטינג יגזיסטינג יגזיסטינג יגזיסטינג יגזיסטינג יגזיסטינג יגזיסטינג יגזיסטינג יגזיסטינג פֿאַר ראַק, פּאַטינג פּאַטיענץ אין די ערליאַסט טראַשאַבאַל בינע.

לעצטנס, ריסערטשערז האָבן דעוועלאָפּעד אַ פּשוט און דירעקט סענסינג פּלאַטפאָרמע פֿאַר מעטהילאַטיאָן לאַנדשאַפט דעטעקטיאָן באזירט אויף סיסטעמינע דעקערייטאַד גאָלד נאַנאָפּאַרטיקלעס (סיסטאַס) קאַמביינד מיט אַ סמאַרטפאָנע באזירט ביאָסענסער אַז אַלאַוז מאַך פרי זיפּונג פון אַ ברייט קייט פון אַ ברייט קייט פון טומאָרס. פרי זיפּונג פֿאַר לוקימיאַ קענען זיין געטאן ין 15 מינוט נאָך דנאַ יקסטראַקשאַן פון אַ בלוט מוסטער, מיט אַ אַקיעראַסי פון 90.0%. אַרטיקל טיטל איז גיך דיטעקשאַן פון ראַק דנאַ אין מענטשלעך בלוט מיט סיסאַמינע-קאַפּט אַונפּס און אַ מאַשין לערנען-ענייבאַלד סמאַרטפאָנע.

פיגורע 1. א פּשוט און שנעל סענסינג פּלאַטפאָרמע פֿאַר ראַק זיפּונג דורך סיסט / Aunps קאַמפּאָונאַנץ קענען זיין פארענדיקט אין צוויי פּשוט טריט.

דאָס איז געוויזן אין פיגורע 1. ערשטער, אַ ייקוויאַס לייזונג איז געווען געניצט צו צעלאָזן די דנאַ פראַגמאַנץ. סיסט / Aunps זענען דעמאָלט צוגעגעבן צו די געמישט לייזונג. נאָרמאַל און מאַליגנאַנט דנאַ האָבן פאַרשידענע מעטייליאַטיאָן פּראָפּערטיעס, ריזאַלטינג אין דנאַ פראַגמאַנץ מיט פאַרשידענע זעלבסט-פֿאַרזאַמלונג פּאַטערנז. נאָרמאַל דנאַ אַגגרעגייץ לוסלי און יווענטשאַוואַלי אַגראַגייץ סיסט (Aunps, וואָס רעזולטאַטן אין די רויט-שיפטאַד נאַטור פון סיסט / Aunps, אַזוי אַז אַ ענדערונג אין קאָליר פון רויט צו לילאַ קענען זיין באמערקט מיט די נאַקעט אַ לילאַ קענען זיין באמערקט מיט די נאַקעט אויג. אין קאַנטראַסט, די יינציק מעטאַלאַטיאָן פּראָפיל פון ראַק דנאַ פירט צו דער פּראָדוקציע פון ​​גרעסערע קלאַסטערז פון דנאַ פראַגמאַנץ.

בילדער פון 96-געזונט פּלאַטעס זענען גענומען מיט אַ סמאַרטפאָנע אַפּאַראַט. ראַק דנאַ איז געווען געמאסטן דורך אַ סמאַרטפאָנע יקוויפּט מיט מאַשין צו לערנען קאַמפּערד צו ספּעקטראָסקאָפּי-באזירט מעטהאָדס.

ראַק זיפּונג אין פאַקטיש בלוט סאַמפּאַלז

צו פאַרלענגערן די נוצן פון די סענסינג פּלאַטפאָרמע, די ינוועסטאַגייטערז געווענדט אַ סענסער אַז הצלחה אונטערשיידן צווישן נאָרמאַל און קאַנסעראַס דנאַ אין פאַקטיש בלוט סאַמפּאַלז. מעטהילאַטיאָן פּאַטערנז בייַ קפּג זייטלעך עפּיגענעטיקיקאַללי רעגולירן דזשין אויסדרוק. אין כּמעט אַלע ראַק טייפּס, ענדערונגען אין דנאַ מעטהילאַטיאָן און אַזוי אין דער אויסדרוק פון גענעס וואָס העכערן טאַמאָוריגענעסיס האָבן שוין באמערקט צו בייַטנ לויט דער ריי.

ווי אַ מאָדעל פֿאַר אנדערע קאַצערס פארבונדן מיט דנאַ מעטהילאַטיאָן, די ריסערטשערז געוויינט בלוט סאַמפּאַלז פון לוקימיאַ פּאַטיענץ און געזונט קאָנטראָלס צו פאָרשן די יפעקטיוונאַס פון די רעדלעססיאַטיאָן לאַנדשאַפט אין דיפערענשיייטינג לעוקערז. דעם מעטהילאַטיאָן לאַנדשאַפט ביאָמאַרקער ניט בלויז אַוטפּערפאָרמז יגזיסטינג גיך לוקעמיאַ זיפּונג מעטהאָדס, אָבער אויך דעמאַנסטרייץ די פיזאַבילאַטי פון אַ ברייט קייט פון אַ ברייט קייט פון קאַנסערס מיט דעם פּשוט און סטראָנגפאָרווערד אַססייס.

דנאַ פֿון בלוט סאַמפּאַלז פֿון 31 לוקימיאַ פּאַטיענץ און 12 געזונט מענטשן איז געווען אַנאַלייזד. ווי געוויזן אין די קעסטל פּלאַנעווען אין פיגורע 2a, די קאָרעוו אַבזאָרבאַנס פון ראַק סאַמפּאַלז (δA650 / 525) איז נידעריקער ווי די פון דנאַ פון נאָרמאַל סאַמפּאַלז. דאָס איז געווען דער הויפּט רעכט צו דער ענכאַנסט כיידראָפאָביסיטי לידינג צו געדיכט אַגגרעגאַטיאָן פון ראַק דנאַ, וואָס פּריווענטיד די אַגגרעגאַטיאָן פון סיסט / Aunps. ווי אַ רעזולטאַט, די נאַנאָפּאַרטיקע זענען גאָר דיספּערסט אין די ויסווייניקסט לייַערס פון די ראַק אַגראַגייץ, וואָס ריזאַלטיד אין אַ אַנדערש דיספּערזשאַן פון סיסט (Aunps Adscoryed אויף נאָרמאַל און ראַק דנאַ אַגראַגייץ. ראָק קורוועס זענען דעמאָלט דזשענערייטאַד דורך וועריינג די שוועל פון אַ מינימום ווערט פון δA650 / 525 צו אַ מאַקסימום ווערט.

פיגורע 2. (אַ) קאָרעוו אַבזאָרבאַנס וואַלועס פון סיסט / Aunps Solutions ווייַזונג דעם בייַזייַן פון נאָרמאַל (בלוי) און ראַק (רויט) דנאַ אונטער אָפּטימיזעד טנאָים

(DA650 / 525) פון באָקס פּלאַץ; (b) ראָק אַנאַליסיס און אפשאצונג פון דיאַגנאָסטיק טעסץ. (C) צעמישונג מאַטריץ פֿאַר דיאַגנאָסיס פון נאָרמאַל און ראַק פּאַטיענץ. (ד) סענסיטיוויטי, פּאָענטאַטי, positive פּרידיקטיוו ווערט (פּפּוו), נעגאַטיוו פּרידיקטיוו ווערט (נפּוו) און אַקיעראַסי פון די דעוועלאָפּעד אופֿן.

ווי געוויזן אין פיגורע 2 ב, די געגנט אונטער די ROC ויסבייג (AUC = 0.9274) באקומען פֿאַר די דעוועלאָפּעד סענסער געוויזן הויך סענסיטיוויטי און ספּעציפיש. ווי קענען זיין געוויזן פון די קעסטל פּלאַנעווען, די לאָואַסט פונט רעפּריזענטינג דער נאָרמאַל דנאַ גרופּע איז נישט געזונט אפגעשיידט פון די העכסטן פונט רעפּריזענטינג די ראַק דנאַ גרופּע; דעריבער, לאָגיסטיק רעגרעססיאָן איז געווען געניצט צו דיפערענטשיייט צווישן נאָרמאַל און ראַק גרופּעס. געגעבן אַ גאַנג פון פרייַ וועריאַבאַלז, עס איז עסטאַמאַץ די מאַשמאָעס פון אַ געשעעניש געשעעניש, אַזאַ ווי אַ ראַק אָדער נאָרמאַל גרופּע. די אָפענגיק בייַטעוודיק ריינדזשאַז צווישן 0 און 1. דער רעזולטאַט איז דעריבער אַ מאַשמאָעס. מיר באשלאסן די מאַשמאָעס פון ראַק לעגיטימאַציע (פּ) באזירט אויף δA650 / 525 ווי גייט.

ווו b = 5.3533, W1 = -6.965. פֿאַר מוסטער קלאַסאַפאַקיישאַן, אַ מאַשמאָעס פון ווייניקער ווי 0.5 ינדיקייץ אַ נאָרמאַל מוסטער, בשעת אַ מאַשמאָעס פון 0.5 אָדער העכער ינדיקייץ אַ ראַק מוסטער. פיגורע 2c דיפּיקס די צעמישונג מאַטריץ דזשענערייטאַד פון די לאָזן-עס-אַליין קרייז-וואַלאַדיישאַן, וואָס איז געווען געניצט צו וואַלאַדייט די פעסטקייַט פון די קלאַסאַפאַקיישאַן אופֿן. פיגורע 2 ד סאַמערייזאַז די דיאַגנאָסטיק טעסט אפשאצונג פון דעם אופֿן, אַרייַנגערעכנט סענסיטיוויטי, ספּעציפיש פּראַוויקטיוו, positive פּרידיקט ווערט (פּפּוו) און נעגאַטיוו פּרידיקטיוו ווערט (נפּוו).

סמאַרטפאָנע-באזירט ביאָסענסערז

צו נאָך פאַרפּאָשעטערן מוסטער טעסטינג אָן די נוצן פון ספּעקטראָפאָטאָמעטערס, די ריסערטשערז געניצט קינסטלעך סייכל (אַי) צו טייַטשן די לייזונג און דיססעראַס מענטשן. געגעבן דעם, קאָמפּיוטער זעאונג איז געניצט צו איבערזעצן די קאָליר פון די סיסט / Aunps לייזונג אין נאָרמאַל דנאַ (לילאַ) אָדער קאַנסעראַס דנאַ (רויט) ניצן בילדער פון 96-געזונט פּלייץ גענומען דורך אַ מאָביל טעלעפאָן אַפּאַראַט. קינסטלעך סייכל קענען רעדוצירן קאָס און פֿאַרבעסערן אַקסעסאַביליטי אין ינטערפּרעטינג די קאָליר פון נאַנאָפּאַרטיקאַל סאַלושאַנז, און אָן נוצן פון ויסשטעלונג פון אַ אָפּטיש ייַזנוואַרג סמאַרטפאָנע אַקסעסעריז. לעסאָף, צוויי מאַשין לערנען מאָדעלס, אַרייַנגערעכנט טראַפ-וואַלד (רף) און שטיצן וועקטאָר מאַשין (סוום) זענען טריינד צו בויען די מאָדעלס. ביידע רף און סוום מאָדעלס ריכטיק קלאַסאַפייד סאַמפּאַלז ווי positive און נעגאַטיוו מיט אַ אַקיעראַסי פון 90.0%. דאָס סאַגדזשעסץ אַז די נוצן פון קינסטלעך סייכל אין רירעוודיק טעלעפאָן-באזירט ביאָסענסינג איז גאַנץ מעגלעך.

פיגורע 3. (אַ) ציל קלאַס פון די לייזונג רעקאָרדעד בעשאַס דער צוגרייטונג פון דער מוסטער פֿאַר די בילד אַקוואַזישאַן. (ב) בייַשפּיל בילד גענומען בעשאַס די בילד אַקוואַזישאַן שריט. (C) קאָליר ינטענסיטי פון די סיסט / Aunps לייזונג אין יעדער געזונט פון די 96-געזונט טעלער יקסטראַקטיד פון די בילד (b).

ניצן CYST / Aunps, ריסערטשערז האָבן הצלחה דעוועלאָפּעד אַ פּשוט סענסינג פּלאַטפאָרמע פֿאַר מעטהילאַטיאָן לאַנדשאַפט דיטעקשאַן און אַ סענסער טויגעוודיק פון דיסטינגגווישינג נאָרמאַל דנאַ פון ראַק דנאַ ווען ניצן פאַקטיש בלוט סאַמפּאַלז פֿאַר לוקעמיאַ זיפּונג. די דעוועלאָפּעד סענסער דעמאַנסטרייטיד אַז דנאַ יקסטראַקטיד פון פאַקטיש בלוט סאַמפּאַלז קענען געשווינד דיטעקשאַן קליין אַמאַ (3 נם) אין לוקעמיאַ. צו נאָך פאַרפּאָשעטערן מוסטער טעסטינג דורך ילימאַנייטינג די נויט פֿאַר אַ ספּעקטראָפאָטאָמעטער, מאַשין לערנען איז געווען געניצט צו טייַטשן די לייזונג און דיפערענטשיייט צווישן נאָרמאַל און אַססעראַס מענטשן קענען אויך זיין אַטשיווד אין 90.0%.

דערמאָנען: DOI: 10.1039 / D2R05725E